ЕГЭ 2013, досрочный период, вариант 4

Тело, брошенное вертикально вверх со скоростью \(\vec v\), через некоторое время упало на поверхность Земли. Какой график соответствует зависимости проекции скорости на ось \(OX\) от времени? Ось \(OX\) направлена вертикально вверх.

В инерциальной системе отсчёта сила \(\vec F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение \(\vec a\). Ускорение тела массой \(2m\) под действием силы \(2\vec F\) в этой системе отсчёта равно

1) \(\vec a\)

2) \(2\vec a\)

3) \(\dfrac{1}{2}\vec a\)

4) \(4\vec a\)

Две звезды одинаковой массы \(m\) притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю \(F\). Чему равен модуль сил притяжения между другими двумя звёздами, если расстояние между их центрами такое же, как и в первом случае, а массы звёзд равны \(3m\) и \(5m\)?

1) \(9F\)

2) \(15F\)

3) \(8F\)

4) \(25F\)

Мальчик массой \(50\text{ кг}\) находится на тележке массой \(50\text{ кг}\), движущейся слева направо по гладкой горизонтальной дороге со скоростью \(1\text{ м/с}\). Какими станут модуль и направление скорости тележки, если мальчик прыгнет с неё в направлении первоначальной скорости тележки со скоростью \(1{,}5\text{ м/с}\) относительно дороги?

1) \(0{,}5\text{ м/с}\), вправо

2) \(0{,}5\text{ м/с}\), влево

3) \(0\)

4) \(2\text{ м/с}\), вправо

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. Выберите верное утверждение о значениях кинетической энергии и полной механической энергии спутника.

1) Кинетическая энергия достигает минимального значения в точке минимального удаления от Земли, полная механическая энергия спутника неизменна.

2) Кинетическая энергия достигает минимального значения в точке максимального удаления от Земли, полная механическая энергия спутника неизменна.

3) Кинетическая и полная механическая энергия спутника достигают минимальных значений в точке минимального удаления от Земли.

4) Кинетическая и полная механическая энергия спутника достигают минимальных значений в точке максимального удаления от Земли.

При гармонических колебаниях пружинного маятника координата груза \(x(t) = A\sin\left(2\pi\dfrac{t}{T} + \varphi_0\right)\) изменяется с течением времени \(t\), как показано на рисунке. Период \(T\) и амплитуда колебаний \(A\) равны соответственно

1) \(T = 4\) с, \(A = 1{,}5\) см

2) \(T = 5\) с, \(A = 1{,}5\) см

3) \(T = 3\) с, \(A = 3\) см

4) \(T = 2\) с, \(A = 3\) см

Как изменится давление разреженного одноатомного газа, если абсолютная температура газа уменьшится в 3 раза, а концентрация молекул увеличится в 3 раза?

1) увеличится в 4 раза

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 4 раза

4) не изменится

На VT-диаграмме изображена зависимость объёма идеального газа от температуры (см. рисунок). Какому состоянию газа из четырёх (A, B, C, D) соответствует наименьшее давление? Массу газа считать неизменной.

1) A

2) B

3) C

4) D

Три металлических бруска привели в соприкосновение, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи. Сравните температуры брусков перед их соприкосновением.

1) \(T_1 > T_2 > T_3\)

2) \(T_2 > T_1 > T_3\)

3) \(T_3 > T_2 > T_1\)

4) \(T_3 > T_1 > T_2\)

На рисунке приведён цикл, осуществляемый с одним молем идеального газа. Если \(U\) – внутренняя энергия газа, \(A\) – работа, совершаемая газом, \(Q\) – сообщённое газу количество теплоты, то условия \(\Delta U < 0\), \(A = 0\), \(Q < 0\) выполняются совместно на участке

1) \(AB\)

2) \(BC\)

3) \(CD\)

4) \(DA\)

По какой из стрелок 1–4 направлен вектор напряжённости электрического поля \(\vec E\), созданного двумя разноимёнными неподвижными точечными зарядами в точке \(O\) (см. рисунок, \(q > 0\))? Точка \(O\) равноудалена от зарядов.

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку \(AB\) течёт постоянный ток \(I = 6\) А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление \(r = 1\) Ом?

1) 1 В

2) 2 В

3) 3 В

4) 0

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?

1) отклонение стрелки амперметра, включённого в электрическую цепь, содержащую источник тока

2) отталкивание алюминиевого кольца, подвешенного на нити, при вдвигании в него постоянного магнита

3) притяжение двух разноимённо заряженных частиц

4) отклонение магнитной стрелки рядом с проводом с электрическим током

Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в контуре, если воздушный промежуток между пластинами конденсатора заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon = 3\)?

1) увеличится в \(\sqrt{3}\) раза

2) уменьшится в 3 раза

3) уменьшится в \(\sqrt{3}\) раза

4) увеличится в 3 раза

Предмет находится на расстоянии 50 см от плоского зеркала. Каково будет расстояние между ним и его изображением, если предмет удалить от зеркала ещё на 15 см?

1) 115 см

2) 65 см

3) 80 см

4) 130 см

Дифракционная решётка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решёткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из тёмных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решётка освещается жёлтым светом, во втором – зелёным, а в третьем – синим. Меняя решётки, добиваются того, чтобы расстояние между полосами во всех опытах становилось одинаковым. Значения постоянной решётки \(d_1\), \(d_2\), \(d_3\) в первом, во втором и в третьем опытах соответственно удовлетворяют условиям

1) \(d_1 > d_2 > d_3\)

2) \(d_2 > d_1 > d_3\)

3) \(d_1 < d_2 < d_3\)

4) \(d_1 = d_2 = d_3\)

В опыте по фотоэффекту пластину из металла с работой выхода \(3{,}4\cdot10^{-19}\) Дж осветили светом частотой \(3\cdot10^{14}\) Гц. Затем число фотонов, падающих на пластину за 1 с, уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 2 раза частоту света. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, покидающих пластину,

1) уменьшилась в 2 раза

2) увеличилась в 2 раза

3) стала отличной от нуля

4) не определена, так как фотоэлектронов не будет

Какое представление о строении атома соответствует модели атома Резерфорда?

1) Ядро – в центре атома, заряд ядра положителен, бо́льшая часть массы атома сосредоточена в электронах.

2) Ядро – в центре атома, заряд ядра отрицателен, бо́льшая часть массы атома сосредоточена в электронной оболочке.

3) Ядро – в центре атома, заряд ядра положителен, бо́льшая часть массы атома сосредоточена в ядре.

4) Ядро – в центре атома, заряд ядра отрицателен, бо́льшая часть массы атома сосредоточена в ядре.

Какое уравнение противоречит закону сохранения массового числа в ядерных реакциях?

1) \({}^{9}_{4}\mathrm{Be}+{}^{2}_{1}\mathrm{H}\to{}^{10}_{7}\mathrm{N}+{}^{1}_{0}n\)

2) \({}^{11}_{6}\mathrm{C}\to{}^{11}_{7}\mathrm{N}+{}^{0}_{-1}e+\bar\nu_e\)

3) \({}^{6}_{3}\mathrm{Li}+{}^{1}_{1}p\to{}^{4}_{2}\mathrm{He}+{}^{3}_{2}\mathrm{He}\)

4) \({}^{12}_{7}\mathrm{N}\to{}^{11}_{6}\mathrm{C}+{}^{0}_{1}e+\nu_e\)

Исследовалась известная зависимость модуля силы взаимодействия \(F\) двух небольших электрически заряженных тел от расстояния \(R\) между ними. Погрешности измерения величин \(F\) и \(R\) равны соответственно \(5\) мкН и \(0{,}5\) см. Результаты измерений представлены в таблице.

Какой из графиков построен правильно с учётом всех результатов измерений и их погрешностей?

Массивный груз, покоящийся на горизонтальной опоре, привязан к лёгкой нерастяжимой верёвке, перекинутой через идеальный блок. К верёвке прикладывают постоянную силу \(\vec F\), направленную под углом \(\alpha = 45^\circ\) к горизонту (см. рисунок). Зависимость модуля ускорения груза от модуля силы \(F\) представлена на графике. Чему равна масса груза?

1) \(3{,}0\text{ кг}\)

2) \(0{,}42\text{ кг}\)

3) \(0{,}21\text{ кг}\)

4) \(0{,}30\text{ кг}\)

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением брусок массой \(m\) (см. рисунок). Как изменится время движения, ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой \(\dfrac{1}{3}m\)?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа (\(U\) – внутренняя энергия газа, \(p\) – его давление). Как изменяется в ходе этого процесса абсолютная температура, объём и теплоёмкость газа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Установите соответствие между формулами для вычисления физических величин в схемах постоянного тока и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения: \(I\) – сила тока; \(U\) – напряжение; \(R\) – сопротивление резистора. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Два пластилиновых шарика массами \(m\) и \(2m\) находятся на гладком горизонтальном столе. Первый из них движется ко второму со скоростью \(\vec\upsilon\), а второй покоится относительно стола. Укажите формулы, по которым можно рассчитать модули изменения скоростей шариков в результате их абсолютно неупругого удара. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со скоростью \(10\text{ м/с}\). Через некоторое время \(\tau\) от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с постоянным ускорением \(3\text{ м/с}^2\). Он догоняет грузовик на расстоянии \(150\text{ м}\) от остановки. Чему равно \(\tau\)?

1) 10 с

2) 3 с

3) 15 с

4) 5 с

Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой \(400\text{ г}\), нагретое до температуры \(100\text{ °С}\), опустили в калориметр, содержащий \(200\text{ г}\) воды. Начальная температура калориметра и воды \(23\text{ °С}\). После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равной \(30\text{ °С}\). Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

1) 210 Дж/(кг·К)

2) 640 Дж/(кг·К)

3) 980 Дж/(кг·К)

4) 420 Дж/(кг·К)

В однородное электрическое поле со скоростью \(0{,}5\cdot10^7\text{ м/с}\) влетает электрон и движется по направлению линий напряжённости поля. Какое расстояние пролетит электрон до полной потери скорости, если модуль напряжённости поля равен \(1200\text{ В/м}\)?

1) 24 см

2) 6 см

3) 12 см

4) 48 см

Линза с фокусным расстоянием \(F = 0{,}2\text{ м}\) даёт на экране изображение предмета, увеличенное в 8 раз. Каково расстояние от предмета до линзы?

1) 90 см

2) 22,5 см

3) 45 см

4) 12,5 см

Катушка, обладающая индуктивностью \(L\), соединена с источником питания с ЭДС \(\mathcal{E}\) и двумя одинаковыми резисторами \(R\). Электрическая схема соединения изображена на рис. 1. В начальный момент ключ в цепи замкнут. В момент времени \(t = 0\) ключ размыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2.

Основываясь на известных физических законах, объясните, почему при размыкании ключа сила тока в цепи плавно уменьшается, приближаясь к новому значению \(I_1\). Определите величину \(I_1\). Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

К одному концу лёгкой пружины прикреплён груз массой \(m = 1\) кг, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплён неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости \(\mu = 0{,}2\). Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно \(d = 15\) см. Найдите жёсткость \(k\) пружины.

В сосуде объёмом \(V\) с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью \(s = 2\cdot10^{-4}\text{ м}^2\), заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя \(F\) пробки о края отверстия равна 100 Н. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите значение \(V\), полагая газ идеальным.

В схеме, показанной на рисунке, ключ \(K\) долгое время находился в положении 1. В момент \(t_0 = 0\) ключ перевели в положение 2. К моменту \(t > 0\) на резисторе \(R = 100\) кОм выделилось количество теплоты \(Q = 25\) мкДж. Сила тока в цепи в этот момент равна \(I = 0{,}1\text{ мА}\). Чему равна ёмкость \(C\) конденсатора? ЭДС батареи \(\mathcal{E} = 15\) В, её внутреннее сопротивление \(r = 30\) Ом. Потерями на электромагнитное излучение пренебречь.

В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что поток вектора магнитной индукции через площадь, ограниченную орбитой, остаётся постоянным. Найдите кинетическую энергию частицы \(E\) в поле с индукцией \(B\), если в поле с индукцией \(B_0\) её кинетическая энергия равна \(E_0\).

Электрон, имеющий импульс \(p = 1{,}5\cdot10^{-24}\text{ кг·м/с}\), сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией \(E_n\) (\(n = 3\)). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите длину волны \(\lambda\) этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой \(E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}\text{ эВ}\), где \(n = 1, 2, 3, \ldots\)

Источник: ЕГЭ по физике 2013, досрочный период, вариант 4 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.